JP2755780B2 - ガラス材料から管を製作する方法 - Google Patents
ガラス材料から管を製作する方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/033—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by using resistance heaters above or in the glass bath, i.e. by indirect resistance heating
- C03B5/0336—Shaft furnaces
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/04—Re-forming tubes or rods
- C03B23/047—Re-forming tubes or rods by drawing
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/06—Cutting or splitting glass tubes, rods, or hollow products
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、軟化温度に加熱した出発材料を定置の変形
加工領域に供給し、変形加工して下方に向かって引き出
すような、ガラス材料から鉛直方向引張り機構で管を製
作する方法であって、変形加工領域内で、管内部の高い
圧力と該管を取囲む室又は加熱室の低い圧力との圧力差
を維持する形式のものに関する。
加工領域に供給し、変形加工して下方に向かって引き出
すような、ガラス材料から鉛直方向引張り機構で管を製
作する方法であって、変形加工領域内で、管内部の高い
圧力と該管を取囲む室又は加熱室の低い圧力との圧力差
を維持する形式のものに関する。
従来の技術 上記のような方法は、ドイツ連邦共和国特許第671626
号明細書から公知である。この公知方法によれば、電気
的に熱せられた炉内の石英粒子を軟化温度に加熱し、さ
らに環状ノズルを介して管形状で下方へ引き出し、形成
した管を所期の長さだけ引き出して、切断する。この場
合、上記炉は、電気的に熱せられた外套によって周方向
のわずかな間隔を置いて取囲まれた溶融容器から形成さ
れている。また、変形加工領域における上記管の外側及
び内側に沿って、保護ガスが流されている。上記のよう
に石英ガラスから製作された管は、一様な肉厚を有して
おり、かつ気泡がなく透明である。しかし、この管の直
径の変動は避けられない。
号明細書から公知である。この公知方法によれば、電気
的に熱せられた炉内の石英粒子を軟化温度に加熱し、さ
らに環状ノズルを介して管形状で下方へ引き出し、形成
した管を所期の長さだけ引き出して、切断する。この場
合、上記炉は、電気的に熱せられた外套によって周方向
のわずかな間隔を置いて取囲まれた溶融容器から形成さ
れている。また、変形加工領域における上記管の外側及
び内側に沿って、保護ガスが流されている。上記のよう
に石英ガラスから製作された管は、一様な肉厚を有して
おり、かつ気泡がなく透明である。しかし、この管の直
径の変動は避けられない。
石英ガラス製の管の種々異なる使用目的のために自動
化された加工方法においては、特に管直径の誤差に関し
て、極めて高い精度を達成して誤差を小さく維持するこ
とが重要となっている。
化された加工方法においては、特に管直径の誤差に関し
て、極めて高い精度を達成して誤差を小さく維持するこ
とが重要となっている。
米国特許第3190739号明細書に基づき公知の方法の場
合、ガラス管が軟化状態で、真空室内に形成された負圧
により引張られ、ダイの上側領域の内壁に当て付けられ
る。さらにこのダイは、冷媒流出開口を有する環状管に
よって周囲から冷却される。ガラス管が冷却されると、
このガラス管はダイの内壁から徐々に剥離する。この公
知の方法においてはダイがガラス管の外径を規定する。
しかしながらダイ等の型工具を用いないガラス管の製
作、つまりガラス管内外の圧力の差によってのみ外径が
規定されるようなガラス管の製作には、このような方法
は適用できない。
合、ガラス管が軟化状態で、真空室内に形成された負圧
により引張られ、ダイの上側領域の内壁に当て付けられ
る。さらにこのダイは、冷媒流出開口を有する環状管に
よって周囲から冷却される。ガラス管が冷却されると、
このガラス管はダイの内壁から徐々に剥離する。この公
知の方法においてはダイがガラス管の外径を規定する。
しかしながらダイ等の型工具を用いないガラス管の製
作、つまりガラス管内外の圧力の差によってのみ外径が
規定されるようなガラス管の製作には、このような方法
は適用できない。
米国特許第1234747号明細書に基づき公知の方法の場
合、炉からガラス管を引き出す際に、窒素が加圧下でこ
のガラス管内に供給される。これによりガラス管の厚肉
化を阻止しようとしている。しかしながらこのように形
成された圧力は、ガラス管の自由端部から漏れてしまう
おそれがある。さらに、この公知の方法では、ガラス管
内部の圧力だけしか測定されない。しかし、ガラス管内
外の圧力の差によってのみ外径が規定されるようなガラ
ス管の製作時には、このガラス管を取囲む室又は加熱室
の圧力とガラス管内部の圧力との圧力差を常に一定に維
持しなければ、ガラス管の直径の変動を避けることはで
きない。
合、炉からガラス管を引き出す際に、窒素が加圧下でこ
のガラス管内に供給される。これによりガラス管の厚肉
化を阻止しようとしている。しかしながらこのように形
成された圧力は、ガラス管の自由端部から漏れてしまう
おそれがある。さらに、この公知の方法では、ガラス管
内部の圧力だけしか測定されない。しかし、ガラス管内
外の圧力の差によってのみ外径が規定されるようなガラ
ス管の製作時には、このガラス管を取囲む室又は加熱室
の圧力とガラス管内部の圧力との圧力差を常に一定に維
持しなければ、ガラス管の直径の変動を避けることはで
きない。
英国特許第1515476号明細書に基づき公知の方法の場
合、ガラス管の一方の端部がクランプ装置によって固定
され、他方の端部が、クランプによってばねに取り付け
られることによりほぼ一定の張力がガラス管内部に形成
される。このように配置されたガラス管の長手方向に沿
って小型の炉が運動してこのガラス管を加熱するので、
ガラス管の長さ全体が一定に延伸させられる。この場
合、圧力調整弁９によってガラス管内部の圧力が調整さ
れる。この公知の方法においても、ガラス管内部の圧力
だけしか測定されない。しかしながらやはり、ガラス管
を取囲む室又は加熱室の圧力とガラス管内部の圧力との
圧力差を常に一定に維持しなければ、ガラス管の直径の
変動を避けることはできない。また、この場合もガラス
管の自由端部はクランプにより締め付けられているだけ
で閉鎖されてはいないので、ガラス管内部の圧力が減じ
られるおそれがある。
合、ガラス管の一方の端部がクランプ装置によって固定
され、他方の端部が、クランプによってばねに取り付け
られることによりほぼ一定の張力がガラス管内部に形成
される。このように配置されたガラス管の長手方向に沿
って小型の炉が運動してこのガラス管を加熱するので、
ガラス管の長さ全体が一定に延伸させられる。この場
合、圧力調整弁９によってガラス管内部の圧力が調整さ
れる。この公知の方法においても、ガラス管内部の圧力
だけしか測定されない。しかしながらやはり、ガラス管
を取囲む室又は加熱室の圧力とガラス管内部の圧力との
圧力差を常に一定に維持しなければ、ガラス管の直径の
変動を避けることはできない。また、この場合もガラス
管の自由端部はクランプにより締め付けられているだけ
で閉鎖されてはいないので、ガラス管内部の圧力が減じ
られるおそれがある。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、石英ガラス又は高い珪酸含量のガラ
ス、つまりSiO2の含量が少なくとも95重量％のガラスか
ら、規定の直径及び規定の肉厚を備えた管、特に規定の
管長さにわたって一定直径及び一定肉厚を備えた管、言
いかえれば直径の変動が最小限に抑えられているよう
な、任意の長さの管を製作する方法を提供することにあ
る。
ス、つまりSiO2の含量が少なくとも95重量％のガラスか
ら、規定の直径及び規定の肉厚を備えた管、特に規定の
管長さにわたって一定直径及び一定肉厚を備えた管、言
いかえれば直径の変動が最小限に抑えられているよう
な、任意の長さの管を製作する方法を提供することにあ
る。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の方法では、石英ガ
ラス又は高い珪酸含量のガラスから管を製作するため
に、出発材料を電気的に熱した炉で加熱して変形加工領
域に供給し、管内部で高い圧力を形成しかつ維持するた
めに、引き出した管端部を、固体状、気体状又は液体状
の栓によって閉鎖し、変形加工領域における管内部にガ
スを供給し、管内部の圧力と該管を取囲む室又は加熱室
の圧力とを連続的に測定して該両圧力の圧力差を一定に
調整し、該圧力差の変動を、最大で±1Paに調整するよ
うにした。
ラス又は高い珪酸含量のガラスから管を製作するため
に、出発材料を電気的に熱した炉で加熱して変形加工領
域に供給し、管内部で高い圧力を形成しかつ維持するた
めに、引き出した管端部を、固体状、気体状又は液体状
の栓によって閉鎖し、変形加工領域における管内部にガ
スを供給し、管内部の圧力と該管を取囲む室又は加熱室
の圧力とを連続的に測定して該両圧力の圧力差を一定に
調整し、該圧力差の変動を、最大で±1Paに調整するよ
うにした。
作用及び効果 管内部の圧力をこの管を取囲む室又は加熱室内部の圧
力よりも高くし、かつこれを維持するために、引き出さ
れた管端部が固体状、液体状又は気体状の栓によって閉
鎖される。これにより、管内部の圧力を漏らすことなく
簡単に調整することができる。また、変形加工領域にお
ける管内部にガスを供給し、かつ、管内部の圧力と管を
取囲む室又は加熱室の圧力とを連続的に測定することに
より、該両圧力の圧力差を一定に調整することができ
る。加熱室又は溶融るつぼのためにモリブデン又はタン
グステンのような高融点の金属が使用される場合には、
少なくとも室又は加熱室に供給されるガスは、特に水素
を含有していると有利であることがわかった。
力よりも高くし、かつこれを維持するために、引き出さ
れた管端部が固体状、液体状又は気体状の栓によって閉
鎖される。これにより、管内部の圧力を漏らすことなく
簡単に調整することができる。また、変形加工領域にお
ける管内部にガスを供給し、かつ、管内部の圧力と管を
取囲む室又は加熱室の圧力とを連続的に測定することに
より、該両圧力の圧力差を一定に調整することができ
る。加熱室又は溶融るつぼのためにモリブデン又はタン
グステンのような高融点の金属が使用される場合には、
少なくとも室又は加熱室に供給されるガスは、特に水素
を含有していると有利であることがわかった。
本発明の方法は、粒子状の出発材料から管を製作する
場合にだけでなく、出発材料として中空シリンダ体を使
用して管を製作する場合にも適している。前者の場合に
は、上記ドイツ連邦共和国特許第671626号明細書から公
知のように、変形加工領域における管内部にガスを供給
する。後者の場合にも、管内部の圧力を一定の維持する
ために管内部にガスを供給する。中空シリンダ体の、変
形加工領域とは反対側の端部をガス密に閉鎖すると有利
である。上記２つの場合、管内部に供給されるガスは必
ずしも水素を含有していなくともよく、例えば窒素又は
空気が使用されてもよい。また、加熱エレメントがグラ
ファイトから製作されている場合には、水素を含有した
ガスが必ずしも加熱室に沿って流されなくともよい。
場合にだけでなく、出発材料として中空シリンダ体を使
用して管を製作する場合にも適している。前者の場合に
は、上記ドイツ連邦共和国特許第671626号明細書から公
知のように、変形加工領域における管内部にガスを供給
する。後者の場合にも、管内部の圧力を一定の維持する
ために管内部にガスを供給する。中空シリンダ体の、変
形加工領域とは反対側の端部をガス密に閉鎖すると有利
である。上記２つの場合、管内部に供給されるガスは必
ずしも水素を含有していなくともよく、例えば窒素又は
空気が使用されてもよい。また、加熱エレメントがグラ
ファイトから製作されている場合には、水素を含有した
ガスが必ずしも加熱室に沿って流されなくともよい。
管内部の圧力と管を取囲む室又は加熱室内部の圧力と
の圧力差変動が、最大±1Paに調整されることにより、
管の直径誤差を小さく維持する点で、特に有利な結果が
得られる。
の圧力差変動が、最大±1Paに調整されることにより、
管の直径誤差を小さく維持する点で、特に有利な結果が
得られる。
本発明に基づく方法により、例えば直径25mmで厚さ3m
mの石英ガラス管を製作する場合に、長さ2mにわたる直
径変動は一定して±0.05mmの範囲に維持される。しか
も、変形加工領域における圧力差は一定して190±1Paに
維持される。本発明による圧力調整が行われないと、変
形加工領域における圧力差変動は極めて大きくなる。こ
のような変動は、例えば長さ2mの管長さの場合、最大0.
2mmの直径変動を招いてしまう。本発明の方法は、大き
な直径例えば100mm以上の大きな直径の石英ガラス管を
製作する場合に特に有利である。この直径のガラス管で
は、2mの同一管長さにおいて直径変動が最大で0.3mmに
制限される。これに対して本発明の方法が使用されない
と、同一管長さにおいて直径変動は2mm以上になってし
まう。
mの石英ガラス管を製作する場合に、長さ2mにわたる直
径変動は一定して±0.05mmの範囲に維持される。しか
も、変形加工領域における圧力差は一定して190±1Paに
維持される。本発明による圧力調整が行われないと、変
形加工領域における圧力差変動は極めて大きくなる。こ
のような変動は、例えば長さ2mの管長さの場合、最大0.
2mmの直径変動を招いてしまう。本発明の方法は、大き
な直径例えば100mm以上の大きな直径の石英ガラス管を
製作する場合に特に有利である。この直径のガラス管で
は、2mの同一管長さにおいて直径変動が最大で0.3mmに
制限される。これに対して本発明の方法が使用されない
と、同一管長さにおいて直径変動は2mm以上になってし
まう。
実施例 次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第１図〜第３図に示された、本発明による方法を実施
するための３つの実施例はすべて、以下の理論に基づい
ている。即ち、管内部の圧力とこの管を取囲んで保護ガ
スを供給される室（第１図及び第２図）若しくは加熱室
（第３図）内部の圧力との圧力差を、変形加工領域で一
定に維持するといった理論である。この場合、管内部の
圧力と室又は加熱室内部の圧力とは、それぞれ連続的に
測定され、かつ一定の差に維持されている。さらに、室
又は加熱室内部の圧力よりも高い管内部の圧力を発生さ
せて維持するために、引き出された管端部は閉鎖されて
いる。
するための３つの実施例はすべて、以下の理論に基づい
ている。即ち、管内部の圧力とこの管を取囲んで保護ガ
スを供給される室（第１図及び第２図）若しくは加熱室
（第３図）内部の圧力との圧力差を、変形加工領域で一
定に維持するといった理論である。この場合、管内部の
圧力と室又は加熱室内部の圧力とは、それぞれ連続的に
測定され、かつ一定の差に維持されている。さらに、室
又は加熱室内部の圧力よりも高い管内部の圧力を発生さ
せて維持するために、引き出された管端部は閉鎖されて
いる。
第１図からわかるように、溶融炉１内では、石英粒子
2aが出発材料として使用される。この石英粒子は、充填
管片３を介して溶融るつぼ４内に供給される。この溶融
るつぼ４は公知のように、高融点の金属、例えばモリブ
デンから形成されている。この溶融るつぼ４は、石英粒
子2aの溶融する温度に電気的な加熱エレメント５によっ
て加熱される。この加熱エレメント５は外方に向かって
断熱材６によって閉鎖されている。溶融るつぼ４の下端
部にはノズル状の流出口７が設けられている。この流出
口から、軟化温度にある石英ガラスが流出する。ノズル
状の流出口７の形状は、製作される石英ガラス管33のジ
オメトリを規定する。流出口７が突入する内室８は、下
方へ向かって即ち石英ガラス管33を引き出し方向に、石
英ガラス管33の走出ゲート９を有している。この送出ゲ
ートは図示の実施例では絞り機構として形成されてい
る。この走出ゲート９を通って、引張り装置11により引
き出された石英ガラス管は、内室８から走出する。引張
り装置11と走出ゲート９との間には、引き出された石英
ガラス管33の直径並びに肉厚を検出する測定装置10が配
置されている。このような測定装置としては、例えば市
販のレーザスキャナが使用されてよい。引き出された石
英ガラス管33は内部に閉鎖栓12を有している。この閉鎖
栓は、例えばブロー成形されて耐熱性を備えたプラスチ
ック体から成っている。このような閉鎖栓12は保持管1
3,14aによって保持されている。これらの保持管13,14a
は自動的な急速閉鎖継手15を介して互いに結合されてい
る。閉鎖栓12は、圧縮空気接続部25及び保持管13,14aを
介して、引き出された石英ガラス管33の内径に相応する
ようにブロー成形することができる。保持管13,14aは圧
縮空気接続部25と一緒に、回転テーブル16上に配置され
ている。この回転テーブル16は切断された石英ガラス管
33を搬送するのに役立つ。引き出された石英ガラス管33
が、閉鎖栓12の下方に配置された切断カッタ23によって
切断されることにより管片が形成される。この管片が回
転テーブル16上に降下されると、回転テーブル16上に取
付けられたグリッパ24によって急速閉鎖継手15が掴まれ
るので、保持管14aをテレスコープ式に収縮させること
ができる。回転テーブル16には、さらにべつの保持管14
bが配置されている。矢印44によって示したように回転
テーブル16を約180゜だけ回転させることにより、切断
された上記管片は引張り装置11の下方領域から搬出さ
れ、回転テーブル16上に載置されていた別の保持管14b
が、上記保持管14aの代わりに引張り装置11の下方に搬
入される。次いで、保持管14bは急速閉鎖継手及び上記
保持管13を介して閉鎖栓12と結合されるので、閉鎖栓12
が再び確実に固定される。次いで、グリッパ24のアーム
が再び収縮させられる。次いで、切断された上記石英ガ
ラスの管片を回転テーブル16から取り出すことができ
る。
2aが出発材料として使用される。この石英粒子は、充填
管片３を介して溶融るつぼ４内に供給される。この溶融
るつぼ４は公知のように、高融点の金属、例えばモリブ
デンから形成されている。この溶融るつぼ４は、石英粒
子2aの溶融する温度に電気的な加熱エレメント５によっ
て加熱される。この加熱エレメント５は外方に向かって
断熱材６によって閉鎖されている。溶融るつぼ４の下端
部にはノズル状の流出口７が設けられている。この流出
口から、軟化温度にある石英ガラスが流出する。ノズル
状の流出口７の形状は、製作される石英ガラス管33のジ
オメトリを規定する。流出口７が突入する内室８は、下
方へ向かって即ち石英ガラス管33を引き出し方向に、石
英ガラス管33の走出ゲート９を有している。この送出ゲ
ートは図示の実施例では絞り機構として形成されてい
る。この走出ゲート９を通って、引張り装置11により引
き出された石英ガラス管は、内室８から走出する。引張
り装置11と走出ゲート９との間には、引き出された石英
ガラス管33の直径並びに肉厚を検出する測定装置10が配
置されている。このような測定装置としては、例えば市
販のレーザスキャナが使用されてよい。引き出された石
英ガラス管33は内部に閉鎖栓12を有している。この閉鎖
栓は、例えばブロー成形されて耐熱性を備えたプラスチ
ック体から成っている。このような閉鎖栓12は保持管1
3,14aによって保持されている。これらの保持管13,14a
は自動的な急速閉鎖継手15を介して互いに結合されてい
る。閉鎖栓12は、圧縮空気接続部25及び保持管13,14aを
介して、引き出された石英ガラス管33の内径に相応する
ようにブロー成形することができる。保持管13,14aは圧
縮空気接続部25と一緒に、回転テーブル16上に配置され
ている。この回転テーブル16は切断された石英ガラス管
33を搬送するのに役立つ。引き出された石英ガラス管33
が、閉鎖栓12の下方に配置された切断カッタ23によって
切断されることにより管片が形成される。この管片が回
転テーブル16上に降下されると、回転テーブル16上に取
付けられたグリッパ24によって急速閉鎖継手15が掴まれ
るので、保持管14aをテレスコープ式に収縮させること
ができる。回転テーブル16には、さらにべつの保持管14
bが配置されている。矢印44によって示したように回転
テーブル16を約180゜だけ回転させることにより、切断
された上記管片は引張り装置11の下方領域から搬出さ
れ、回転テーブル16上に載置されていた別の保持管14b
が、上記保持管14aの代わりに引張り装置11の下方に搬
入される。次いで、保持管14bは急速閉鎖継手及び上記
保持管13を介して閉鎖栓12と結合されるので、閉鎖栓12
が再び確実に固定される。次いで、グリッパ24のアーム
が再び収縮させられる。次いで、切断された上記石英ガ
ラスの管片を回転テーブル16から取り出すことができ
る。
引き出された石英ガラス管33内部（以下「管内部」と
する）の圧力を測定するために、内圧測定装置17が設け
られている。この内圧測定装置17の測定管37は石英ガラ
ス管33の変形加工領域内に突入している。ガス供給部18
を介して、供給導管38を通してガスが供給されることに
よって、変形加工領域における管内部の圧力を変化させ
ることができる。さらに、内室８内部の圧力を測定する
ためには、室圧測定装置19が役立つ。内室８内部の圧力
は、内室８内に開口するガス供給導管20によって調整す
ることができる。上記ガス供給部18及びガス供給導管20
は、ガスボンベ21にそれぞれ接続されている。これらの
ガスボンベは、水素又は水素を含有するガスを有してい
る。引き出された石英ガラス管33の所望の直径に応じ
て、調整装置22によって、管内部の圧力P2と内室８内部
の圧力P1との圧力差が、一定値に調整される。しかもこ
の場合、上記圧力差の変動は、調整された値の最大±1P
aであると有利である。石英ガラス管33の直径の監視は
測定装置10によって行われる。
する）の圧力を測定するために、内圧測定装置17が設け
られている。この内圧測定装置17の測定管37は石英ガラ
ス管33の変形加工領域内に突入している。ガス供給部18
を介して、供給導管38を通してガスが供給されることに
よって、変形加工領域における管内部の圧力を変化させ
ることができる。さらに、内室８内部の圧力を測定する
ためには、室圧測定装置19が役立つ。内室８内部の圧力
は、内室８内に開口するガス供給導管20によって調整す
ることができる。上記ガス供給部18及びガス供給導管20
は、ガスボンベ21にそれぞれ接続されている。これらの
ガスボンベは、水素又は水素を含有するガスを有してい
る。引き出された石英ガラス管33の所望の直径に応じ
て、調整装置22によって、管内部の圧力P2と内室８内部
の圧力P1との圧力差が、一定値に調整される。しかもこ
の場合、上記圧力差の変動は、調整された値の最大±1P
aであると有利である。石英ガラス管33の直径の監視は
測定装置10によって行われる。
第２図に示した、本発明による方法を実施するための
装置が第１図に示した装置と異なっている点は主とし
て、第２図に示した装置が引き出された石英ガラス管33
のために、固体状の閉鎖栓12の代わりに気体状の栓を有
していることである。第２図からわかるように、引き出
された石英ガラス管33は走入ゲート27を介して切断室26
内へ走入する。この切断室26には切断カッタ23が配置さ
れている。切断室26は送風器29に接続されている。この
送風器29によって切断室26内部の規定された圧力P3が維
持される。さらに、この圧力P3は圧力測定装置30によっ
て測定される。この圧力測定装置30は調整装置22に接続
されている。この調整装置は送風器29に対して、ひいて
は切断室26内部の圧力P3に対しても作用する。切断室26
内部の圧力P3は、変形加工領域における管内部の圧力P2
が一定して規定値に維持されるように調整される。この
場合、切断室26内部の圧力P3は変形加工領域における管
内部の圧力P2よりも約130Pa低く形成されており、か
つ、管の長さが長くなるにつれて約11Pa/mだけさらに低
くされなければならない。即ち、2mの管片長さ当たり、
切断室内でそれぞれ約22Paの圧力変化が生じる。次い
で、切断された管片はゲート室31とドア28を介して、切
断室26から搬出される。
装置が第１図に示した装置と異なっている点は主とし
て、第２図に示した装置が引き出された石英ガラス管33
のために、固体状の閉鎖栓12の代わりに気体状の栓を有
していることである。第２図からわかるように、引き出
された石英ガラス管33は走入ゲート27を介して切断室26
内へ走入する。この切断室26には切断カッタ23が配置さ
れている。切断室26は送風器29に接続されている。この
送風器29によって切断室26内部の規定された圧力P3が維
持される。さらに、この圧力P3は圧力測定装置30によっ
て測定される。この圧力測定装置30は調整装置22に接続
されている。この調整装置は送風器29に対して、ひいて
は切断室26内部の圧力P3に対しても作用する。切断室26
内部の圧力P3は、変形加工領域における管内部の圧力P2
が一定して規定値に維持されるように調整される。この
場合、切断室26内部の圧力P3は変形加工領域における管
内部の圧力P2よりも約130Pa低く形成されており、か
つ、管の長さが長くなるにつれて約11Pa/mだけさらに低
くされなければならない。即ち、2mの管片長さ当たり、
切断室内でそれぞれ約22Paの圧力変化が生じる。次い
で、切断された管片はゲート室31とドア28を介して、切
断室26から搬出される。
第３図に示した、本発明による方法を実施するための
装置においては、出発材料として中空シリンダ2bが使用
される。この中空シリンダ2bは、送り装置32によって走
入ゲート35を介して、加熱室45内に連続的に走入し、こ
の加熱室45内で電気的な加熱エレメント５により軟化温
度に加熱されて変形加工させられることにより、石英ガ
ラス管33が形成される。この石英ガラス管33は、走出ゲ
ート９を介して引張り装置11により引き出される。この
場合にも、引き出される石英ガラス管33の直径及び肉厚
は、レーザスキャナのような測定装置10によって測定さ
れ検出される。上記中空シリンダ2bの、変形加工領域と
は反対側の端部が、栓36によってガス密に閉鎖されてい
る。このような栓36を通って、内圧測定装置17の測定管
37とガス供給部18の供給導管38とが、中空シリンダ2bの
内部へ突入し、変形加工領域にまで延びている。引き出
された石英ガラス管33の端部は、液体40例えば水を充填
された容器39内に引き込まれる。しかしながら水の代わ
りにシリコーン油が使用されてもよい。この液体40は
「液体状の栓」として、引き出された石英ガラス管33の
内室をガス密に閉鎖しているので、ガス供給部18を介し
て管内部の規定された内圧を調整して維持することがで
きる。加熱室45においては圧力が圧力測定装置42によっ
て監視される。必要な場合には加熱室ガス供給導管43を
介して、ガスがガスボンベ21のうちの一方から供給され
る。切断カッタ23によって石英ガラス管33が切断されて
管片が形成される。この場合切断カッタは石英ガラス管
の液面41よりも下方に位置している。それというのは、
切断カッタ23が液面41よりも上方に位置していると、引
き出された石英ガラス管33の内室からガスが漏れてしま
い、ひいてはこの管内部の圧力をもはや調整・制御する
ことができないからである。変形加工領域における管内
部の圧力と加熱室内部の圧力との圧力差の調整及び監視
は、第１図につき説明したものと同じ形式で行われる。
装置においては、出発材料として中空シリンダ2bが使用
される。この中空シリンダ2bは、送り装置32によって走
入ゲート35を介して、加熱室45内に連続的に走入し、こ
の加熱室45内で電気的な加熱エレメント５により軟化温
度に加熱されて変形加工させられることにより、石英ガ
ラス管33が形成される。この石英ガラス管33は、走出ゲ
ート９を介して引張り装置11により引き出される。この
場合にも、引き出される石英ガラス管33の直径及び肉厚
は、レーザスキャナのような測定装置10によって測定さ
れ検出される。上記中空シリンダ2bの、変形加工領域と
は反対側の端部が、栓36によってガス密に閉鎖されてい
る。このような栓36を通って、内圧測定装置17の測定管
37とガス供給部18の供給導管38とが、中空シリンダ2bの
内部へ突入し、変形加工領域にまで延びている。引き出
された石英ガラス管33の端部は、液体40例えば水を充填
された容器39内に引き込まれる。しかしながら水の代わ
りにシリコーン油が使用されてもよい。この液体40は
「液体状の栓」として、引き出された石英ガラス管33の
内室をガス密に閉鎖しているので、ガス供給部18を介し
て管内部の規定された内圧を調整して維持することがで
きる。加熱室45においては圧力が圧力測定装置42によっ
て監視される。必要な場合には加熱室ガス供給導管43を
介して、ガスがガスボンベ21のうちの一方から供給され
る。切断カッタ23によって石英ガラス管33が切断されて
管片が形成される。この場合切断カッタは石英ガラス管
の液面41よりも下方に位置している。それというのは、
切断カッタ23が液面41よりも上方に位置していると、引
き出された石英ガラス管33の内室からガスが漏れてしま
い、ひいてはこの管内部の圧力をもはや調整・制御する
ことができないからである。変形加工領域における管内
部の圧力と加熱室内部の圧力との圧力差の調整及び監視
は、第１図につき説明したものと同じ形式で行われる。
第１図〜第３図から判るように、石英ガラス管33のた
めの引張り装置11は、やはり調整装置22に接続されてい
る。レーザスキャナーのような測定装置10によって測定
された、石英ガラス管33の直径及び肉厚のための値は、
一定に維持しようとする圧力差を調整するために利用さ
れるだけでなく、引き出された石英ガラス管33の直径及
び肉厚を調整するためにも使用される。この場合、管の
所望の直径及び肉厚に応じた、引張り装置11の引張り速
度が、調整装置22によって調整される。
めの引張り装置11は、やはり調整装置22に接続されてい
る。レーザスキャナーのような測定装置10によって測定
された、石英ガラス管33の直径及び肉厚のための値は、
一定に維持しようとする圧力差を調整するために利用さ
れるだけでなく、引き出された石英ガラス管33の直径及
び肉厚を調整するためにも使用される。この場合、管の
所望の直径及び肉厚に応じた、引張り装置11の引張り速
度が、調整装置22によって調整される。
図面は、本発明による方法を実施するための装置の３つ
の実施例を示すもので、 第１図は固体状の栓が設けられた第１実施例を示す装置
の概略図、第２図は気体状の栓が設けられた第２実施例
を示す装置の概略図、第３図は液体状の栓が設けられた
第３実施例を示す装置の概略図である。 １……溶融炉、2a……石英粒子、2b……中空シリンダ、
３……充填管、４……溶融るつぼ、５……加熱エレメン
ト、６……断熱材、７……流出口、８……内室、９……
走出ゲート、10……測定装置、11……引張り装置、12…
…閉鎖栓、13,14a,14b……保持管、15……急速閉鎖継
手、16……回転テーブル、17……内圧測定装置、18……
ガス供給部、19……室圧測定装置、20……ガス供給導
管、21……ガスボンベ、22……調整装置、23……切断カ
ッタ、24……グリッパ、25……圧縮空気接続部、26……
切断室、27……走入ゲート、28……ドア、29……走風
器、30……圧力測定装置、31……ゲート室、32……押出
し装置、33……石英ガラス管、35……走入ゲート、36…
…栓、37……測定管、38……供給導管、39……容器、40
……液体、41……液面、42……圧力測定装置、43……加
熱室ガス供給導管、44……回転テーブルの回転を示す矢
印、45……加熱室
の実施例を示すもので、 第１図は固体状の栓が設けられた第１実施例を示す装置
の概略図、第２図は気体状の栓が設けられた第２実施例
を示す装置の概略図、第３図は液体状の栓が設けられた
第３実施例を示す装置の概略図である。 １……溶融炉、2a……石英粒子、2b……中空シリンダ、
３……充填管、４……溶融るつぼ、５……加熱エレメン
ト、６……断熱材、７……流出口、８……内室、９……
走出ゲート、10……測定装置、11……引張り装置、12…
…閉鎖栓、13,14a,14b……保持管、15……急速閉鎖継
手、16……回転テーブル、17……内圧測定装置、18……
ガス供給部、19……室圧測定装置、20……ガス供給導
管、21……ガスボンベ、22……調整装置、23……切断カ
ッタ、24……グリッパ、25……圧縮空気接続部、26……
切断室、27……走入ゲート、28……ドア、29……走風
器、30……圧力測定装置、31……ゲート室、32……押出
し装置、33……石英ガラス管、35……走入ゲート、36…
…栓、37……測定管、38……供給導管、39……容器、40
……液体、41……液面、42……圧力測定装置、43……加
熱室ガス供給導管、44……回転テーブルの回転を示す矢
印、45……加熱室
Claims (5)
- 【請求項１】軟化温度に加熱した出発材料を定置の変形
加工領域に供給し、変形加工して下方に向かって引き出
すような、ガラス材料から鉛直方向引張り機構で管を製
作する方法であって、変形加工領域内で、管（33）内部
の高い圧力と該管（33）を取囲む室（８）又は加熱室
（45）の低い圧力との圧力差を維持する形式のものにお
いて、 石英ガラス又は高い珪酸含量のガラスから管を製作する
ために、出発材料を電気的に熱した炉で加熱して変形加
工領域に供給し、管（33）内部で高い圧力を形成しかつ
維持するために、引き出した管端部を、固体状、気体状
又は液体状の栓によって閉鎖し、変形加工領域における
管（33）内部にガスを供給し、管（33）内部の圧力と該
管を取囲む室（８）又は加熱室（45）の圧力とを連続的
に測定して該両圧力の圧力差を一定に調整し、該圧力差
の変動を、最大で±1Paに調整することを特徴とする、
ガラス材料から管を製作する方法。 - 【請求項２】室（８）又は加熱室（45）と管（33）内部
とにガスを供給することによって、圧力差を一定に維持
する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】出発材料として中空シリンダ体（2b）を使
用して、中空シリンダ体（2b）の、変形加工領域とは反
対側の端部をガス密に閉鎖する、請求項１又は２記載の
方法。 - 【請求項４】粒子状の出発材料（2a）を使用して、変形
加工領域における管（33）内部にガスを供給する、請求
項１又は２記載の方法。 - 【請求項５】少なくとも室（８）又は加熱室（45）に、
水素を含有するガスを供給する、請求項４記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3913875A DE3913875C1 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | |
| DE3913875.5 | 1989-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296740A JPH02296740A (ja) | 1990-12-07 |
| JP2755780B2 true JP2755780B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=6379565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2105505A Expired - Fee Related JP2755780B2 (ja) | 1989-04-27 | 1990-04-23 | ガラス材料から管を製作する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5026413A (ja) |
| EP (1) | EP0394640B1 (ja) |
| JP (1) | JP2755780B2 (ja) |
| DE (2) | DE3913875C1 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2657865B1 (fr) * | 1990-02-05 | 1993-08-13 | Lenoane Georges | Procedes de fabrication de haute precision de capillaires, d'embouts de raccordement et de dispositifs de raccordement pour fibres optiques. |
| DE4212099C2 (de) * | 1992-04-10 | 1994-07-21 | Heraeus Quarzglas | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundkörpers aus Glas |
| US6253580B1 (en) | 1997-12-19 | 2001-07-03 | Fibercore, Inc. | Method of making a tubular member for optical fiber production using plasma outside vapor deposition |
| US5928397A (en) * | 1998-05-26 | 1999-07-27 | Bihuniak; Peter P. | Method to produce fused quartz particulates |
| DE19856892C2 (de) * | 1998-12-10 | 2001-03-15 | Heraeus Quarzglas | Verfahren zur Herstellung eines Rohres aus glasigem Werkstoff, insbesondere aus Quarzglas |
| JP2001342026A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-11 | Tosoh Quartz Corp | 石英ガラスの製造方法及び製造装置 |
| DE10117153C1 (de) * | 2001-04-05 | 2002-06-13 | Heraeus Quarzglas | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus Quarzglas |
| DE10393680B4 (de) * | 2003-03-21 | 2009-03-26 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Rohr aus synthetischem Quarzglas für die Herstellung einer Vorform, Verfahren für seine Herstellung in einem Vertikalziehverfahren und Verwendung des Rohres |
| DE102004050515B4 (de) * | 2004-10-15 | 2007-08-02 | Heraeus Tenevo Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Quarzglas |
| DE102006011579B4 (de) * | 2006-03-10 | 2008-04-24 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Rohrstrangs aus Quarzglas |
| DE102006031898B4 (de) * | 2006-07-07 | 2009-09-10 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Halbzeugs aus fluordotiertem Quarzglas |
| DE102008061871B4 (de) * | 2008-12-15 | 2012-10-31 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Schmelztiegel für den Einsatz in einem Tiegelziehverfahren für Quarzglas |
| DE102009014418B3 (de) * | 2009-03-26 | 2010-04-15 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Ziehverfahren zur Herstellung zylinderförmiger Bauteile aus Quarzglas |
| DE102009030852B3 (de) * | 2009-06-26 | 2010-07-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Quarzglaszylinders aus einem Schmelztiegel |
| DE102010033408B3 (de) | 2010-08-05 | 2011-06-16 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Ziehverfahren zur Herstellung zylinderförmiger Bauteile aus Quarzglas |
| DE102011009755B4 (de) * | 2011-01-28 | 2017-01-12 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Quarzglasstrangs |
| JP5790557B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2015-10-07 | 旭硝子株式会社 | ガラス管の成形装置、ガラス管の成形方法 |
| JP2015171969A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス管の製造方法 |
| RU167487U1 (ru) * | 2016-07-04 | 2017-01-10 | Петр Александрович Лесников | Устройство для получения крупногабаритных труб непрерывным способом из минерального или синтетического кварцсодержащего сырья |
| CN108516668B (zh) * | 2018-04-28 | 2021-03-16 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种玻璃管二次拉制装置及方法 |
| CN110606652A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 中天科技精密材料有限公司 | 玻璃基管生产系统及生产方法 |
| EP3656746A1 (en) * | 2018-11-23 | 2020-05-27 | Heraeus Conamic UK Limited | Method and apparatus for cutting a hollow quartz glass ingot |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE506384C (ja) * | ||||
| US2150017A (en) * | 1936-01-10 | 1939-03-07 | Randolph H Barnard | Method of and apparatus for forming glass tubes, rods, and the like |
| DE671626C (de) * | 1937-03-12 | 1939-02-10 | Patra Patent Treuhand | Schachtofen zum Schmelzen von Quarz |
| US2396254A (en) * | 1941-02-08 | 1946-03-12 | James A Jobling & Company Ltd | Glass manufacture |
| US3190739A (en) * | 1961-11-15 | 1965-06-22 | Corning Glass Works | Tube drawing |
| DE1221771B (de) * | 1961-11-15 | 1966-07-28 | Corning Glass Works | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Ziehen von Rohren aus Glas oder aehnlichem thermoplastischem Material |
| FR1353049A (fr) * | 1963-01-12 | 1964-02-21 | Saint Gobain | Procédé et dispositifs pour le traitement des articles en verre au cours de leur fabrication |
| GB1066102A (en) * | 1964-02-17 | 1967-04-19 | Corning Glass Works | Glass tubing dimension control system |
| US3384567A (en) * | 1965-10-22 | 1968-05-21 | Gen Electric | Electrolyte guide member |
| FR1587909A (ja) * | 1968-09-12 | 1970-04-03 | ||
| US3620704A (en) * | 1969-12-18 | 1971-11-16 | Texas Instruments Inc | Method and apparatus for forming and drawing fused metal-oxide tubes |
| GB1515476A (en) * | 1976-07-31 | 1978-06-28 | English Electric Valve Co Ltd | Methods and apparatus for producing tubing |
| DE3208092A1 (de) * | 1981-03-10 | 1982-11-18 | Diveno Kapillar-Technik GmbH, 7710 Donaueschingen | Herstellung von kapillaren |
| JPS603015A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | クロツク断検出方式 |
-
1989
- 1989-04-27 DE DE3913875A patent/DE3913875C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-24 EP EP90103631A patent/EP0394640B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-24 DE DE9090103631T patent/DE59001474D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 US US07/510,453 patent/US5026413A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-23 JP JP2105505A patent/JP2755780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59001474D1 (de) | 1993-06-24 |
| JPH02296740A (ja) | 1990-12-07 |
| EP0394640A1 (de) | 1990-10-31 |
| EP0394640B1 (de) | 1993-05-19 |
| DE3913875C1 (ja) | 1990-08-09 |
| US5026413A (en) | 1991-06-25 |
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